胸腰段后路内固定可追溯到80年前有关棘突钢丝和后路椎板间融合技术的报道。
19世纪60年代,Harrington棒作为一种现代脊柱内固定系统已被使用。后路内固定系统越来越受到重视,在短时间内出现了许多不同的内固定系统。现代内固定系统可提供生物力学的稳定性,以及提高脊柱畸形矫正也产生了良好的融合率,但内固定技术并不意味着可以忽视融合技术,植骨融合仍是手术的关键所在。如果没有取得坚固的脊柱融合,任何内固定最终都会失败。通常,任何内固定系统在它们设计和结构上只有很小的变化,因此只有掌握不同类型的脊柱畸形的矫正原则才是更主要的;另外,医生还应注意脊柱畸形所引起的症状,例如假如患者有明显的腰椎侧凸伴有神经根病变,注意力应集中于导致神经根病损的原因上,而不是单独集中于畸形上,此畸形可能与患者的症状有关或无关。多钩和椎弓根螺钉固定的现代脊柱内固定系统可提供金属一骨界面间牢固结合,其机制是通过多钩或螺钉来稳定脊柱,这样才能在多平面上进行矫形,并有助于复位固定,直至产生骨性融合。
掌握脊柱不稳的解剖、病理和生物力学都是正确运用内植物的主要依据。例如,胸椎的创伤性后凸通过单独使用后方固定系统即可获得畸形的前方加压和后方稳定,而对于Schenermanns疾患的后凸畸形常需前方减压和融合,辅以后方加压固定才能达到充分的矫形,并且提高融合率。某些特殊的脊柱畸形手术需选择适当的内固定系统,例如Moss-Miami后路棒固定系统对于脊柱侧凸畸形是一个很好的内固定系统,但在创伤性爆裂骨折病例中,仅使用此系统不能达到有效的生物力学固定,还需另外用前路固定,共享和分散负荷。在创伤的病例中,更坚固的固定例如后路Isola系统可比Moss-Miami系统提供更稳定的固定。应牢记存在严重前柱缺损时,后路承受负荷结构可使内植物承受巨大的应力。如果植入内固定物需要承受负荷,应努力使结构尽可能坚固,并在术后使用支具保护植入物,直至发生融合。前后路联合手术是负荷共享结构,可用于治疗脊柱不稳定,负荷共享的前路支撑植骨手术并不是全部成功。许多合并有骨折、轻度的畸形或退变不稳的患者,通过行单纯后路或前路手术获得良好疗效。因此,了解脊柱不稳的长度和脊柱内固定系统的坚固性均很重要,可以避免过度治疗或治疗不足。
目前临床上有很多胸腰椎后路内固定系统。准确理解病因(不论是创伤性,先天性,发育性、肿瘤或是退变性病变)和所期望的治疗效果,对于选择合适的内固定系统和合理使用均十分重要。因为确认病因可提高我们分辨解剖变异的能力,随着内固定器械的范围扩大,脊柱科医生就能更好地治疗每个患者,并取得良好的临床疗效。本章简述传统的几种后路胸腰段内固定系统,并对特殊的内植物系统进行重点介绍。
一、椎板钩固定棒技术-椎板钩固定系统,又Harrington系统。虽然在20世纪初已开始有所改进,但真正的革命性开始于20世纪50~60年代在休斯敦由Harrington医师完成,Harrington于1958年设计制造了一种棍棒系统用于治疗儿童脊髓灰质炎后遗症。这种具有撑开作用的内固定器,使一些本来不能维持坐位的患儿。经过手术后坐起来了.当时美国这种疾病很流行,非手术治疗技术如Stagnara石膏,收效甚微,当时的手术技术主要针对并发症以及患者的痛苦,在这种环境下,Harring—ton医师认识到撑开不可避免会塌陷的椎体的重要性,基于这点,他发明了棒钩系统来获得和维持撑开。他逐步发展,一直到1962年正式报道治疗脊柱侧凸,手术疗效达到99%良好。经过20年的使用,适应证更加广泛,技术操作更加统一,已在世界各地的脊柱外科中广泛使用。对于内固定的使用必须伴随融合的认识较晚。因此最初没有获得充分的融合,结果出现许多断棒和脱钩的病例,在没有普遍应用之前,他所设计的系统往往需要再次手术。直到1960年,在美国骨科年会上Harrington提出改良结构,此系统才推广使用,并经受时间的考验,即使按现今的标准,该系统治疗特发性脊柱侧凸的疗效仍是出色的,此系统安全,神经并发症发生率低于O.5%。
King等总结的原则是,本系统在脊柱畸形中对于侧凸矫形和旋转平衡能提供良好的治疗,双向加压用于治疗脊柱后凸,加压和撑开的联合运用用于侧凸矫形,其缺点是难以达到矢状面平衡,导致平背平腰畸形,腰椎比胸椎更为严重,腰椎前凸消失导致腰背部疼痛和小关节紊乱。假关节形成率为40%,脱钩率较高,在腰椎为3%。在Harrington原有的设计基础上已出现技术改良,如Moe’s方头棒系统和Edward套简装置,可在不同的方向辅助施力,提高结构的稳定性。Har-rington系统可和椎板下或椎板间钢丝及横向联合器联合运用。
Harrington棒适应证的重大延伸是用于轴向负荷和屈曲一压缩骨折的创伤患者,此系统需固定的范围包括损伤区上3个节段和下2个节段。牵拉骨折例如韧带牵拉骨折及Chance骨折应在上一节段及下一节段加压治疗。Harrington撑开棒对于低位腰椎爆-裂骨折被认为是禁忌的,腰椎前凸的消失会导致平腰综合征。
放置钩的手术操作包括脊柱的暴露,小关节或椎板的准备。上位钩应置于椎板或小关节上。用骨凿去除小关节下方,关节软骨也应去除:用椎板钳部分咬除小关节下方及椎板边缘,细心将钩置于椎板下,不要直接置于骨组织内,如放置不精心,钩可能置于骨板的外方或内侧,以后如果发生松动会增加椎板和小关节骨折的机会。下位钩应置于椎板上,先去除黄韧带,并用椎板钳咬除椎板表面部久以达到平齐,下位钩需放置于椎管内,注意不要压迫其下的脊髓,这些放置钩的技术要点仍适用于现代内固定系统。在全螺纹棒上可以安装多个钩进行加压。Harrington棒系统使用2种型号的棒,1/8英寸和3/16英寸,虽然较小的棒易于放置和剪断,但易出现疲劳和失败,有2种尺寸的钩可用于不同型号的棒。在T11以上,钩应置于椎体的横突上,而不是放置于椎板上。首先要将钩置于正确的位置上。然后行系统安装和固定。
安装顺序非常重要,侧凸顶端3个朝向尾侧的钩和侧凸顶端之下2或3个朝向头侧的钩通常最先安装,从上端开始,逐步向远端拓展。
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